Sintesis de Co (III)



Síntesis de Complejos de Cobalto III
[Co(NH3)4CO3]NO3
&
[Co(NH3)5Cl]Cl2






Objetivos
Sintetizar [Co(NH3)4CO3]NO3 (Cobalto (III)) a partir de Co (II) (reacción sustitución y oxidación “in situ”)
Sintetizar [Co(NH3)5Cl]Cl2 a partir de [Co(NH3)4CO3]NO3
Reconocer ambos compuestos sintetizados según su conductividad y espectros (IR , UV-visible)Procedimiento
Diagramas de flujo:
Síntesis de Nitrato de Carbonatotetraaminocobalto.










Evitar ebullición.

Durantela evaporación

Síntesis de Cloruro de Cloropentaaminocobalto.




Resultados y Discusión
Se realiza la síntesis de [Co(H2O)6](NO3)2 a partir de Cobalto (II),ya que el Co(II) es más lábil a la sustitución de ligandos (reacción de sustitución elevada) que el Co(III) el cual es cinéticamente inerte, por lo que para sintetizar un compuestode Co (III) estable se realiza una sustitución y oxidación “in situ” en la que primero se sustituyen los ligandos acuo del [Co(H2O)6](NO3)2 por amino y luego se realiza la oxidación con H2O2. El ligando amino estabiliza en gran parte al Co(III) produciendo un cambio drástico en el potencial (E)
a. [Co(H2O)6]3+ + e ----- > [Co(H2O)6]2+ E= 1,92V
b. [Co(NH3)6]3+ + e ----- > [Co(NH3)6]2+ E=0,11V
Sabiendo esto se pueden realizar discusiones según su rendimientos, conductividad y espectros.
Rendimiento:
Síntesis del Nitrato de tetraaminocobalto (III)
Reacción:
2(NH4)2CO3 + 6NH3 + 2[Co(H2O)6](NO3)2 + H2O2 ----- > 2[Co(NH3)4CO3]NO3 (S) + 2NH4NO3 + 8H2O
Sólido Rojo.
Larelación estequiométrica entre el [Co(H2O)6](NO3)2 y [Co(NH3)4CO3]NO3 es 1:1. Para la reacción se utilizo 7,5 g de [Co(H2O)6](NO3)2 (PM= 290,8100 g/mol)

0,04 moles reaccionan para dar 0,04moles de producto, por lo tanto la masa de producto 2[Co(NH3)4CO3]NO3 (PM= 248,8800g/mol) obtenido con un 100% de rendimiento es:

Pero al sintetizar, filtrar y secar el producto se obtuvo una masa de 3,3633gde [Co(NH3)4CO3]NO3, por lo cual el rendimiento parcial de la reacción es:


Síntesis del Cloruro de Cloropentaminocobalto (III)
Reacción:
1. [Co(NH3)4CO3]+ + 2HCl ----- > [Co(NH3)4(H2O)Cl]2+ + CO2 + Cl-
2. [Co(NH3)4(H2O)Cl]2+ + NH3 (aq) ----- > [Co(NH3)5(H2O)]3+ + Cl-
3. [Co(NH3)5(H2O)]3+ + 3HCl ----- > [Co(NH3)5Cl]Cl2 (S) + H2O + 3H+

Reacción general:
[Co(NH3)4CO3]+ + 5HCl + NH3 (aq)----- > [Co(NH3)5Cl]Cl2 (S) + H2O + 3H+ + 2Cl-
Sólido morado

Relación estequiométrica 1:1. Para la síntesis se utilizo 2,5g de [Co(NH3)4CO3]NO3 (PM = 248,8800g/mol)

Se requieren 0,01moles de reactivo para sintetizar 0,01moles de [Co(NH3)5Cl]Cl2 (PM= 250,2800g/mol) Suponiendo un rendimiento del 100%

Pero trassintetizar, filtrar y secar, el producto obtenido tiene una masa de 1,3894g, por lo tanto el rendimiento parcial de la reacción es:

El Rendimiento general de la síntesis:
Relación estequiométrica de 1:1 entre el [Co(H2O)6](NO3)2 y [Co(NH3)5Cl]Cl2


6,5073g de [Co(NH3)5Cl]Cl2 suponiendo un 100% de rendimiento.
Masa Obtenida de [Co(NH3)5Cl]Cl2: 1,3894g, por lo tanto el rendimiento general de lasíntesis es de:

Discusiones resultado
Las disoluciones acuosas de las sales más sencillas de Co(II) contienen [Co(H2O)62+] , por lo que el Co(NO3)2 en medio acuoso posee la fórmula Co(NO3)2* 6H2O y es un compuesto de coordinación de formulación iónica [Co(H2O)6](NO3)2. Al agregar amoniaco y carbonato a esta solución, los complejos de Co (II) reaccionan rápidamente por intercambio de ligando:...